JP2000276224A - 制御プログラムの検査方法および装置ならびにその検査プログラムの自動生成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御プログラムの検査を容易に実行するため
の検査用プログラムを自動的に生成することにある。 【解決手段】 検査対象の制御プログラムの検査用プロ
グラムを、以下の処理ステップによって所定のタイミン
グで信号の状態を変更して自動的に生成する。処理１：
検査対象の制御プログラムにて参照・定義する、あるい
は、制御対象機器の状態として定義する信号（データ）
の時間変化を示すグラフであるタイムチャートを表示す
るためのデータに変換する。処理２：表示装置に表示さ
れたタイムチャート上で、利用者が入力装置を介して選
択入力した状態変更のタイミングを与える信号と、該入
力された各信号ついてのタイミングを与える状態変化あ
るいは状態値と条件成立後の遅れ時間、および、状態変
更する信号とを読み込む。処理３：読み込んだデータに
基づき雛形プログラムの所定の部分を置換え、検査用プ
ログラムを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、プラントの制御に
使用するプログラマブルコンピュータ（以下、ＰＬＣと
いう。）やプロセスコンピュータにおいて実行するプロ
グラムを、実際に実行環境において動作させる前に、す
なわち、設計・製造の段階において検査をするために使
用する検査用プログラムの自動生成方法およびその装
置、ならびに、それを用いる制御プログラムの検査方法
およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＬＣなどにおいて実行する制御プログ
ラムは、プラントの制御対象機器の状態を検出する各種
センサからの出力情報やプラントの運転員が入力装置を
介して入力する情報や外部の計算機から通信装置を介し
て入力される情報に基づき、プラントの機能仕様にした
がった演算を実行し、プラントの制御対象機器を操作す
るアクチュエータや、表示装置、外部の計算機に対して
然るべき情報を出力する処理を実現する。このようなプ
ラントの制御プログラムの処理により実現する機能を大
まかにまとめると、 （１）目的とする機能を実現するために機器を予め定め
る順序に操作する制御機能 （２）検出器やＰＬＣなどの内部状態を表示装置に表示
する監視機能 （３）入力装置を介して外部から入力されるデータに従
い、運転モードを切り替えるモード切り替え機能 に大別される。このような制御プログラムは、プラント
の機能仕様や運転方案等をもとに設計・製作されるが、
作成されたものがこれらの仕様を満足するかどうか、あ
るいは、実際にプラントで実行しても不具合が発生しな
いかどうかを確認するためには検査が必要となる。本発
明は、このような検査の方法に関するものであり、以下
の説明では、上記（１）〜（３）の機能を実現する検査
の対象とする制御プログラムあるいは制御ロジックを検
査対象プログラムと呼ぶ。上記（１）や（２）などの制
御機能に対しては、従来、次のような方法で検査が行わ
れていた。制御対象の機器に対してある信号を出力した
時に、その結果として検出器から出力されるであろう信
号を予め求めることが可能である。このことから、計算
機上において制御対象の機器の動作を模擬するための検
査用プログラムにより実現するシミュレータを作成し、
検査対象プログラムを実際のプラントを制御するのと同
様に擬似的に動作させる。この時の疑似動作結果を検査
員が評価することにより検査が行われている。この様な
方法は、例えば、特開平７−３１４２８４公報に開示さ
れている。この技術によれば、検査対象プログラムの動
作の結果として出力される制御信号に基づき駆動する制
御対象の機器の動作に対応して、その結果として発生す
るであろう検出器の信号変化を予め時間の関数などの形
で記憶するプラントシミュレータを用いて、擬似的に検
査対象プログラムを実行する。これにより、模擬実行結
果として、検査対象プログラムにて操作を行った信号の
時間変化をタイムチャートの形で表示装置に出力する。
これにより、上記（１）や（２）に対応する処理に関す
る検査が実際に制御対象のプラントを使用することな
く、計算機上で実行されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の制御対象機器の
シミュレータを用い、制御プログラムを擬似的に実行す
る従来の検査方法の場合、前記の（３）のような、不確
定な外部からの入力に対するＰＬＣの応答の検査には向
かないという欠点があった。すなわち、プラントの運転
員からの入力や、制御対象の機器における異常発生は、
ＰＬＣからの信号出力のタイミングには関係なく、任意
に発生する事象である。このような事象に対する制御プ
ログラムの検査を行うためには、検査対象プログラムを
擬似的に実行しながら、事象を発生させるべきタイミン
グにおいて検査員が入力装置を介してデータを入力する
か、または、事象を発生させるタイミングを予め正確に
規定し、それにより事象を発生させる別の検査用プログ
ラムをシミュレータに組込み、検査するという方法を取
らなければならなかった。これらの方法により検査を実
行する場合、検査員が常に入力装置の前で入力のタイミ
ングを待つ必要があること、あるいは、検査員が目的と
する事象発生のタイミングを正確に判断し、検査用プロ
グラムをその都度作成する必要があることから、検査に
多くの労力と時間を要するという問題があった。

【０００４】本発明の課題は、検査対象の制御プログラ
ムにおける処理を起点とせずに、任意に発生する事象を
受けて処理を行う制御プログラムの機能について、その
検査を容易に実行するための検査用プログラムを自動的
に生成する検査プログラムの自動生成方法および装置を
提供することにある。さらに、本発明の他の課題は、自
動生成した検査用プログラムを使用して制御プログラム
の検査を自動化する制御プログラムの検査方法および装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、検査対象プログラムにおいて参照する信号の状態を
所定のタイミングで変更する検査用プログラムの自動生
成であって、記憶装置に記憶する検査対象プログラムを
シミュレーションにより実行した結果を読み込み、これ
に基づきタイムチャートを表示装置に表示し、タイムチ
ャートに対して入力装置を介して選択入力した情報に基
づいて、前記の信号の状態を変更するタイミングのデー
タを組み込み、検査用プログラムを作成する。また、計
算機上において制御対象の機器の動作を模擬するシミュ
レータを用いて、制御プログラムの検査を行う制御プロ
グラムの検査であって、制御プログラムを検査する検査
対象プログラムにおいて参照する信号の状態を所定のタ
イミングで変更して生成した検査用プログラムを、その
生成時において使用したタイムチャートに対応するシミ
ュレーションの開始時の信号の状態と制御対象機器の状
態とを関連付けて記憶し、検査実行時に制御対象機器の
初期状態値の情報を記憶装置から読み込み、検査用プロ
グラムとともにシミュレーションを実行する。ここで、
第１の検査用プログラムにより信号の状態を変更するこ
とにより発生する検査対象プログラムの所定の動作が正
常に完了したかどうかを示す信号である「検査完了信
号」を定義し、前記信号に対して検査の完了を判定する
第２の検査用プログラムを自動生成し、シミュレータに
おいて第２の検査用プログラムと第１の検査用プログラ
ムを同時に実行し、シミュレーションの終了時に「検査
完了信号」の状態に応じて、検査対象制御プログラムの
検査の合否を記憶装置に書き込む。

【０００６】本発明は、検査対象プログラムに対して過
去に実行したシミュレーション結果をもとに表示する、
検査対象プログラムあるいはシミュレータで扱う信号の
時間変化を示すタイムチャートを利用し、このタイムチ
ャートに対して利用者が入力する情報に基づき、利用者
が意図する時点で目的とする信号の状態を切り替える事
象発生プログラムである検査用プログラムを自動生成す
る方法である。ここで、検査に使用するシミュレータも
一種の検査用プログラムであるが、本発明では、事象発
生プログラムのみを自動生成の対象とすることから、以
下の説明では特に断らない限り、検査用プログラムは事
象発生プログラムのことを表わすこととする。本発明に
おいて自動生成の対象とする検査用プログラムは、従来
から検査員により手作業で作成されていた。これは、検
査員がユーザー入力や機器異常に対応する目的の検査対
象プログラムの信号を判断して、然るべきタイミングで
その信号の状態を変化させるプログラムを作成、すなわ
ち、手作業でコーディングすることにより実現してい
た。ここで、このタイミングを決定する要因は、イベン
ト発生のトリガとなる信号の変化と、その信号変化から
イベント発生までの時間遅れの二つに集約することがで
きる。ここで、信号とは、検査対象プログラムの内部で
使用される信号、あるいは、機器の動作を模擬するシミ
ュレータの内部で使用する信号のいずれか、あるいは、
それらの組合せである。また、この信号は、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ（または、０，１）などの２値を取り得るものと、数
値など３つ以上の値を取り得るものの２通りに分類でき
る。本発明は、検査用プログラムの自動生成に必要とな
る情報を整理し、それらに応じた雛形のプログラムを予
め用意し、目的とする信号の状態値の変更に必要な情報
をタイムチャート及び利用者である検査員が入力装置を
介して入力するデータから収集し、これに基づき雛形の
プログラムにおける所定の信号値などを置換えることに
より、検査用プログラムを生成する。タイムチャートを
利用し、検査用プログラムを自動生成するために必要な
条件、すなわち、情報を整理すると、以下のようにな
る。 （Ａ） 状態を変更する信号、および、変更後の状態値 （Ｂ） 状態を変更する第１のきっかけとなるタイミン
グを与える信号 （Ｃ） （Ｂ）の各信号についての、目的とするタイミ
ングにおける状態変化あるいは状態値の組合せ （ＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮ→ＯＦＦ、ＯＦＦ→ＯＮ、＞閾
値、＝設定値、＜閾値） （Ｄ） （Ｃ）のタイミング成立後、実際に（Ａ）で指
定する信号を変化させるまでの遅れ時間 したがって、利用者である検査員がこれらの情報を容易
に指定でき、かつ、これらの情報を管理できれば、検査
用プログラムの自動生成が可能となるわけである。本発
明の検査用プログラムの自動生成方法は、以下の処理ス
テップにより構成される。 処理１：シミュレーション実行処理部で検査対象プログ
ラムの処理および検査対象プログラムにて操作・参照す
る機器（信号）の状態の変化を模擬し、この時のタイム
チャート出力信号記憶部に保持する信号について、その
状態値の時間変化を模擬実行結果記憶部に出力する。 処理２：タイムチャート生成処理部が模擬実行結果記憶
部に保持する情報をもとに、タイムチャートを表示装置
に表示する。 処理３：表示装置に表示されたタイムチャート上で、利
用者が入力装置を介して選択入力する前記（Ｂ）の状態
を変化させるタイミングを与える信号と、（Ｃ）の入力
された各信号ついてのタイミングを与える状態変化ある
いは状態値と、（Ｄ）の遅れ時間を、（Ａ）の状態を変
化させる信号と合わせて事象発生条件記憶部に出力す
る。 処理４：プログラム処理部が事象発生条件記憶部からデ
ータを読み込み、それらのデータに基づき検査用プログ
ラムを生成し、検査用プログラム記憶部に出力する。 ここで、上記の処理２で表示するタイムチャートとは、
検査対象プログラムにて参照・定義する、あるいは制御
対象機器の状態として定義する信号（データ）の時間変
化を示すグラフである。また、このタイムチャートに
は、タイムチャート表示信号記憶部に保持する信号を表
示する。さらに、マウスなどの入力装置から入力する位
置データに連動し、表示装置の画面上の表示位置を移動
するポインタをタイムチャートと同時に表示し、利用者
による画面上の位置の指定により、どの信号が、あるい
は、信号の状態値、または、時刻が選択されたかが識別
できるようにする。すなわち、画面上に表示するタイム
チャートのデータとして、ポインタの位置と前記の値の
関係を示すデータを持たせ、これをもとに利用者が選択
したものを識別する。これにより、事象発生のタイミン
グを詳細に定義する情報をタイムチャートから選択し、
入力を可能とする。また、上記の処理４では、予め信号
名や遅れ時間などの部分を変数として取り扱うことがで
きる検査用プログラムの雛形（テンプレート）を用意
し、処理３にて入力されたデータに基づき雛形を選択す
る。さらに、雛形の検査用プログラムの変数部分に処理
３で入力したデータにて置き換えることにより目的とす
る検査用プログラムを自動的に生成する。

【０００７】また、本発明は、前記の方法により自動生
成した検査用プログラムにより検査対象の制御プログラ
ムあるいは制御ロジックを自動的に検査する、制御プロ
グラムの検査方法である。すなわち、前記の処理により
検査用プログラムを自動生成し、これとシミュレータに
より目的とするイベント発生、すなわち外部からのデー
タ入力を模擬するシミュレーション実行し、この結果を
さらに分析することにより検査を実行する。以下に、こ
の方法について説明する。まず、検査条件、すなわち、
シミュレーション条件の自動設定方法について述べる。
一般にシミュレーションを行う場合、検査対象プログラ
ムが同一のものであっても、模擬の対象とする各信号
や、制御対象機器の初期状態が相違すると、その模擬実
行結果も同一とはならない。このことから、前記の方法
で検査用プログラムを自動生成しても、利用者が意図す
るタイミングで事象を発生させることができるとは限ら
ないと云える。このことから、本発明の制御プログラム
の検査方法は、シミュレーション実行処理部にて模擬す
る信号および制御対象機器の状態と同期して、検査用プ
ログラムに従い目的とする信号の状態を変更する機能を
備え、前記の処理１のシミュレーション実行時に、シミ
ュレーション開始時の信号の状態と制御対象機器の状態
を前記の模擬実行結果記憶部に出力する処理を行い、さ
らに、前記処理４の検査用プログラム自動生成後に、シ
ミュレーション実行処理部が模擬実行結果記憶部から信
号の状態と制御対象機器の状態をそれぞれ読み込み、検
査用プログラムと同期してシミュレーションを実行し、
この結果を模擬実行結果記憶部に出力する処理５を行
う。さらに、処理５の後に前記処理２と同様にして表示
装置にタイムチャートを表示する。利用者は、表示され
たタイムチャートを見ることにより、目的としたイベン
トの発生時に検査対象プログラムが正しく動作したかど
うかを検査することができる。次に、このような利用者
による検査結果の判定は、前記の検査用プログラムの事
象発生条件と同様の考え方により自動化することが可能
である。すなわち、前記の条件（Ａ）〜（Ｄ）のうち、
（Ａ）の状態を変化させる信号として、検査対象プログ
ラム、あるいは、制御対象機器状態とは別に、「検査完
了信号」を定義して用い、（Ｂ）、（Ｃ）の信号及び条
件として、検査が完了したと判定できる条件を指定し、
これらの条件をもとに、前記の処理４と同様な方法で検
査完了を判定する第２の検査用プログラムを自動生成す
る。そして、前記の処理５において、シミュレーション
実行処理部でこの第２の検査用プログラムも同期させて
実行し、この結果として検査完了信号の状態値が変化し
ておれば、検査対象プログラムは検査を完了したと判定
することができる。すなわち、自動的に制御プログラム
を検査することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態によ
る検査用プログラム自動生成装置の構成を示すブロック
図である。図２において、検査用プログラム自動生成装
置１は、データ処理装置２、データ格納装置３、データ
入力装置４、表示装置５、通信制御装置６から構成す
る。データ処理装置２は、シミュレーション実行処理部
２１、タイムチャート生成処理部２２、事象発生条件入
力処理部２３、プログラム生成処理部２４、データ入出
力処理部２５の各処理部を有する。各処理部の機能につ
いては、後で詳細に説明する。データ格納装置３は、検
査対象制御プログラム記憶部３１、制御対象機器動作デ
ータ記憶部３２、タイムチャート表示信号記憶部３３、
検査対象信号記憶部３４、事象発生条件記憶部３５、模
擬実行結果記憶部３６、検査用プログラム記憶部３７か
らなり、各記憶部はそれぞれ所定のデータを記憶する。
なお、本実施形態においては、検査用プログラムを事象
発生プログラムと呼ぶ。各記憶部に保持するデータにつ
いては、後で順を追って詳細に説明する。データ入力装
置４は、キーボードおよびマウスで構成する。表示装置
５はＣＲＴで構成し、タイムチャートやデータ入力画面
を表示する機能を有する。通信通信制御装置６は、本実
施形態の検査用プログラム自動生成装置１に通信回線を
介して接続する制御プログラムの編集装置（図示せず）
などとの間で、データ授受を制御する機能を有する。

【０００９】本実施形態の検査用プログラム自動生成装
置１において、検査の対象とする制御プログラムは、こ
の制御プログラムの編集装置において作成するものであ
る。したがって、利用者が検査を実行するときは、ま
ず、制御プログラムの編集装置で作成した検査対象プロ
グラムを通信制御装置６を介してデータ格納装置３の検
査対象制御プログラム記憶部３１に書き込む。データ入
出力処理部２５は、このような外部の装置とデータ格納
装置３との間でデータの通信などの処理を行う機能、お
よび、各処理部の起動・終了などの制御管理を行う機能
を有する。なお、本実施形態は、各処理部をアプリケー
ションプログラム、各記憶部をハードディスクなどに記
憶するファイルとしてパーソナルコンピュータ上に実現
することが可能である。

【００１０】図３は、検査対象の制御プログラムの一例
を示す図である。また、図４は、このプログラムによっ
て制御するプラントの機器の構成を模式的に示した図で
ある。図３のプログラムは、ＳＦＣ（シーケンシャル
ファンクション チャート）と呼ばれる形式で記述され
た制御プログラムであり、「運転開始指令信号ＯＮ」に
より「バルブＡ開」指令を出力し、「液位計信号ＯＮ」
により「バルブＡ閉」指令、「バルブＢ開」指令、「処
理装置起動」指令を出力する、といった制御のロジック
を表わしている。

【００１１】制御対象機器動作データ記憶部３２は、検
査対象プログラムにより出力される信号に基づいて動作
する制御対象機器の振る舞い、すなわち、機器に対する
指令信号と対応する検出器の信号の関係のデータを保持
する。これは、例えば前に説明した従来の検査装置など
と同じものが利用できる。図４の場合では、バルブＡ、
バルブＢの状態と、液位計から出力される信号の関係な
どの情報を保持する。シミュレーション実行処理部２１
は、検査対象プログラム記憶部３１、制御対象機器動作
データ記憶部３２および事象発生プログラム記憶部３７
から、検査対象プログラム、制御対象機器動作データ、
事象発生プログラムをそれぞれ読み込み、これらを同期
させて検査対象の制御プログラムを模擬的に実行する機
能を有する。また、シミュレーションの実行前に、模擬
実行結果記憶部３６から全ての信号の初期状態の値を読
み込む機能、および、タイムチャート表示信号記憶部３
３から信号名のデータを読み込み、それらの信号につい
てのシミュレーション実行中における時刻と状態値の変
化の関係、すなわち、タイムチャートの表示に必要な情
報を模擬実行結果記憶部３６に出力する機能を有する。
なお、本実施形態では、タイムチャート表示信号記憶部
３３、模擬実行結果記憶部３６に保持する信号及び初期
値のデータは、それぞれ通信制御装置６を経由し、外部
の装置より書き込む。タイムチャート生成処理部２２
は、模擬実行結果記憶部３６よりシミュレーションの結
果を読み込み、表示装置５にタイムチャートを表示する
ためのデータを生成する機能を持つ。この表示データ
は、入力装置５のマウスにて表示装置５の画面上の位置
を指定・選択入力するときに、その位置に対応する時
刻、信号、信号状態の値が識別できるデータの構造を持
つ。事象発生条件入力処理部２３は、表示装置５の画面
上にデータ入力画面を表示し、利用者がデータ入力装置
４を介して入力する、前に説明した事象発生条件の情報
を事象発生条件記憶部３５に書き込む機能を有する。こ
の時、信号や時刻などの情報は、表示装置５の画面上に
表示するタイムチャートに対して、利用者がマウスで指
定する位置から判別する。なお、事象発生により信号の
状態を変化させる検査対象信号は、検査対象信号記憶部
３４に保持し、事象発生条件入力処理部２３は、この検
査対象信号を読み込み、データ入力画面に表示する。ま
た、本実施形態では、検査対象信号記憶部３４に保持す
るデータは、通信制御装置６を介して外部の装置から入
力する。プログラム生成処理部２４は、事象発生条件記
憶部３５からデータを読み込み、事象発生プログラムを
生成する機能を持つ。プログラムを生成する処理の詳細
は、後で例を用いて説明する。プログラム生成処理部２
４は、生成した事象発生プログラムを事象発生プログラ
ム記憶部３７に書き込む。

【００１２】次に、本実施形態における処理の流れを説
明する。なお、以下の説明では、検査対象プログラム、
制御対象機器動作データ、タイムチャート表示信号、検
査対象信号は、それぞれの記憶部３１〜３４に書き込み
済みであり、さらに、シミュレーション実行処理部２１
において、それらデータに対応するシミュレーションを
実行し、その結果が模擬実行結果記憶部３６に書き込ま
れているものとする。図１は、本実施形態の処理の流れ
を示すフローチャートである。以下、図１を用いて本実
施形態の処理の流れを詳細に説明する。ステップ２０１
では、タイムチャート生成処理部２２が模擬実行結果記
憶部３６からシミュレーション結果を読み込み、表示装
置５にタイムチャートを表示する。図６は、表示装置５
に表示するタイムチャート画面９００の一例であり、図
４に示す構成を有するプラントを対象とする図３および
図５に示す検査対象の制御プログラムをシミュレートし
た結果をタイムチャートとして表示したものである。こ
こで、図５は検査対象の制御プログラムの一例である。
本実施形態においては、検査対象信号記憶部３４に記憶
する検査対象信号は、「バルブＡ開信号」、「バルブＡ
閉信号」、「液位計信号」、「バルブＢ開信号」、「バ
ルブＢ閉信号」、「処理装置故障信号」「液位計算値」
である。ここで、「液位計算値」は、制御対象機器動作
データをもとに計算されるタンクの液面高さの値であ
る。次に、ステップ２０２で事象発生条件入力処理部２
３が検査対象信号記憶部３４から検査対象信号を読み込
み、事象発生条件入力画面を表示装置５にタイムチャー
ト表示画面９００と同時に表示する。本実施形態では、
「処理装置故障信号」が検査対象信号として検査対象信
号記憶部３４に保持されているものとする。図７は、こ
の時の表示装置５に表示する画面９１０の一例を示す図
である。利用者は、この画面に表示する項目についてポ
インタ９１７をデータ入力装置４のマウスで操作し、選
択入力を行うことにより、事象発生プログラムの生成に
必要なデータを設定する。図７の画面９１０において、
９１１は検査対象信号候補表示部であり、検査対象信号
記憶部３４から読み込まれた検査対象信号の名称が表示
される。利用者は、まずこれらの候補から検査対象の信
号を一つ選択する。９１２にはこの時の選択結果が表示
され、この場合は「処理装置故障信号」が選択されたこ
とを示している。９１３には選択した信号が事象発生後
どのような状態に変化させるかを選択する部分であり、
この場合、事象発生後に信号を「ＯＮ」状態に変化させ
るように設定されたことを示している（２重丸が選択さ
れていることに対応する。）。次に、利用者は、タイム
チャート表示画面９００（図６）上で、ポインタ９０１
を移動させて、事象を発生させるタイミングを指定す
る。この時事象発生条件入力処理部２３は、ポインタ９
０１（図５）の位置に対応する時刻における各信号の状
態値を、事象発生条件入力画面９１０のトリガ信号候補
表示部９１４に表示する。利用者は、９１４から事象発
生に関連させる信号を選択する。９１５には選択結果を
表示する。図７の場合、「液位計算値」が選択されたこ
とを示している。次に、利用者は、９１５に選択した各
信号について、補足的な条件をタイミング入力部９１６
において選択入力する。利用者が以上の事象発生条件の
選択入力を完了し、「プログラム生成」ボタン９１８を
クリックすることにより、事象発生条件入力処理部２３
は、利用者が入力した事象発生条件を読み込み、事象発
生条件記憶部３５に書き込む。図７の条件の場合は、以
下の情報が書き込まれる。 「検査対象信号：（処理装置故障信号） トリガ信号数：１ トリガ信号１：（液位計算値） トリガ信号１発火条件：＞２０００ 遅延時間：２」 次に、ステップ２０３では、プログラム生成処理部２４
が事象発生条件記憶３５から条件を読み込み、事象発生
プログラムを生成する。事象発生条件記憶３５に記憶す
る条件は、プログラムの生成が容易な形式に整理されて
いることから、それらの条件を組み合せることにより、
目的とするプログラムを生成することが可能である。上
記の図７に対応する条件の場合、生成されるプログラム
は、概ね以下の様なものになる。 「Ｉｆ （液位計算値）＞２０００Ｔｈｅｎ … ＴｒｉｇｇｅｒＦｌａｇ＝ＯＮ ＴｉｍｅｒＳｔａｒｔＴｉｍｅ＝Ｎｏｗ（） Ｅｌｓｅ ＴｒｉｇｇｅｒＦｌａｇ＝ＯＦＦ ＥｎｄＩｆ Ｉｆ ＴｒｉｇｇｅｒＦｌａｇ＝ＯＮＴｈｅｎ Ｉｆ ＴｉｍｅｒＳｔａｒｔ＋２＜Ｎｏｗ（）Ｔｈｅｎ … （処理装置 故障信号）＝ＯＮ ＥｎｄＩＦ ＥｎｄＩｆ」 上記のの条件部分を事象発生条件に基づき設定すると
共に、の時定数を適当な値に設定することにより、事
象発生条件に応じたプログラムを生成することが可能で
ある。また、シミュレーション実行処理部２１において
シミュレーションを実行する時は、上記のプログラムを
周期的に呼出すことにより、利用者の意図する所定のタ
イミングにて目的とする信号の状態変化を発生させるこ
とが可能である。利用者は、以上の処理の結果、自動生
成される事象発生プログラムを検査対象制御プログラ
ム、制御対象機器動作データと共に、シミュレーション
実行処理部２１を用いてシミュレーションを実行し、そ
の結果をタイムチャート生成処理部２２を用いてタイム
チャートとして表示装置５に表示し、検査対象信号の状
態変化後の各信号の変化を見ることにより、検査対象の
制御プログラムが正しく動作するかどうかを検査するこ
とができる。

【００１３】以上説明したように、本実施形態の検査用
プログラム自動生成装置１によれば、シミュレーション
の結果をもとにタイムチャートを表示装置の画面上に表
示し、このタイムチャート上で事象発生のタイミングを
規定する情報を詳細に入力することができ、この情報に
基づき検査用プログラムを自動的に生成することが可能
になる。これは、すなわち、従来、検査員などの利用者
が紙上に印刷されたタイムチャートから情報を読み取
り、目的とする事象発生の発生を模擬する検査用プログ
ラムを作成していたものを、プログラムの生成に必要な
情報を整理し、利用者に対して誘導的に選択入力できる
ようにするとともに、表示装置に表示するタイムチャー
ト上で位置が指定されたときに、それがどの信号、ある
いは、時刻に対応するか識別可能とし、これらのデータ
に基づきプログラムを自動生成することにより、実現で
きる様になったものである。また、本実施形態の検査用
プログラム自動生成装置１によれば、利用者が意図した
タイミングで事象を発生させる事象発生プログラムを短
時間に容易に作成することが可能である。

【００１４】図８は、本発明の第２の実施形態を示す。
この第２の実施形態は、前記第１の実施形態において自
動生成する検査用プログラムを用いて制御プログラムの
検査を自動化するものである。すなわち、利用者が検査
結果をタイムチャートの形で表示したものを見て判断し
ていた手続きを自動化するものである。これは、すなわ
ち、事象発生プログラムと同様の考え方で、検査対象信
号の状態変化後に、検査対象プログラムにより然るべき
き処理が実行され、検査が完了したと判断できる条件を
入力し、これにより検査合格を自動判定する第２の検査
用プログラムを自動生成し、これにより一連の判定処理
を自動化するということである。この検査合格条件につ
いて、前記の事象発生条件との相違点は検査対象信号が
「検査完了信号」という固定の信号となり、前記のトリ
ガ信号の中に検査対象信号の状態変化が含まれるという
点である。したがって、第１の実施形態のプログラム生
成処理部２４そのものは共通して用いることができる。
したがって、この第２の実施形態の制御プログラム自動
検査装置１の構成は、図２の第１の実施形態の構成とほ
ぼ同じであり、以下ではこれを用いて説明を進める。

【００１５】第２の実施形態では、図２の構成に対し、
データ処理部２に自動検査制御処理部２６が、また、デ
ーター格納装置３に検査不合格データ記憶部３８が加わ
る点が相違する。自動検査制御処理部２６は、自動検査
を行う場合の検査の進行管理を行う機能を有する。ま
た、検査不合格データ記憶部３８は、自動検査時に検査
が不合格であったもののデータを保持する。本実施形態
では、このデータとして、検査対象信号を用いる。ただ
し、これは何に対する検査が不合格であったかを利用者
が判断できればどのようなものでもよく、例えば、不合
格ケースにおける模擬実行結果記憶部３６のデータその
ものや、その時の事象発生プログラムでもよい。また、
本実施形態では、検査に不合格であるもののデータに対
する記録を保存するが、これは、検査に合格したものの
データでもよく、要するに最終的に利用者が検査の合格
の正否を識別できればどちらでもよい。

【００１６】図９は、本実施形態の処理の流れを示すフ
ローチャートである。図２において第１の実施形態と同
一の処理に対しては同一の符号を付している。まず、ス
テップ２０１では、表示装置５に事象が発生しない場合
のタイムチャートを表示する。次に、ステップ２０２で
利用者が入力するデータより検査対象信号およびその状
態変化条件を事象発生条件記憶部３５に書き込む。ステ
ップ３０１では、事象発生条件入力処理部２３が検査完
了条件を事象発生条件記憶部３５に書き込む。この処理
の内容は、ステップ２０２とほぼ同じであるが、前にも
述べたように、状態を変化させる信号が「検査完了信
号」で、これをＯＮ状態に変更する点が全ての検査対象
信号について固定となる。したがって、利用者が条件を
選択入力するために表示装置５に表示する画面は、図１
０のようなものになる。図１０の画面９２０で検査対象
信号の選択候補９１１は「検査完了信号」だけであり、
したがって、利用者は検査対象信号に関しては、何も入
力する必要はない。また、トリガ信号の候補９１４と選
択結果９１５に検査対象信号（この場合「処理装置故障
信号」）が加わる点がステップ２０２とは異なる。事象
発生条件入力処理部２３は、利用者が選択入力した結果
から事象発生条件（検査完了条件）を事象発生条件記憶
部３５に書き込む。ステップ２０３では、検査対象信号
と検査完了信号に対する事象発生条件を事象発生条件記
憶部３５から読み込み、各々についての事象発生プログ
ラムおよび検査完了判定プログラムを生成し、事象発生
プログラム記憶部３７に書き込む。次に、ステップ３０
２で、自動検査制御処理部２６が検査対象信号記憶部３
４に保持する全ての信号について条件が入力されたかど
うかを判断し、条件が入力されていない信号がある場合
は、ステップ２０２に戻る。すなわち、全ての検査対象
信号に対してステップ２０２、３０１、２０３を実行す
る。ステップ３０３では、シミュレーション実行処理部
２１が検査対象信号記憶部３４に保持する各々の検査対
象信号について、その事象発生プログラムと検査完了信
号の検査完了判定プログラムを事象発生プログラム記憶
部３７から読み込み、検査対象プログラム、制御対象機
器動作データと同期させてシミュレーションを実行す
る。この結果は、模擬実行結果記憶部３６に書き込む。
ステップ３０４では、ステップ３０３で実行したシミュ
レーションの最終状態における「検査完了信号」の値を
評価し、これが「ＯＮ」であれば、ステップ３０６に進
む。「ＯＦＦ」の場合には、ステップ３０５で、この時
の「検査対象信号」を検査不合格データ記憶部３８に書
き込む。ステップ３０６で、ステップ３０３、３０４、
３０５を全ての検査対象信号について実行する。以上の
処理により制御プログラムが自動的に検査できる。すな
わち、本実施形態の制御プログラムの自動検査装置の利
用者は、ステップ２０２、３０１で全ての検査対象信号
に対する条件を選択入力した後は、検査が自動的に実行
され、その結果は検査不合格データ記憶部３８のデータ
を見ることにより知ることができる。

【００１７】本実施形態では、検査結果から検査対象プ
ログラムが仕様を満足するかどうかを自動的に判別する
第２の検査用プログラムを自動的に生成することが可能
であり、これにより、複数の検査対象信号を含む検査対
象プログラムの自動検査が可能となる。これは、第１の
検査用プログラムの自動生成と同様の原理を利用し、利
用者に対して必要な情報を誘導的に選択入力できる仕組
みを提供していくことによる効果である。また、本実施
形態により、利用者は制御プログラムの検査を容易に、
また、短時間に行うことができる。これは、すなわち、
検査に関する工数を最小化できるとともに、十分で正し
い検査が実施できることから、制御プログラムそのも
の、ひいては、その制御プログラムにより制御するプラ
ントそのものの信頼性を向上させることが可能である。

【００１８】なお、以上説明した実施形態は、制御プロ
グラムを検査するために使用する事象発生プログラムを
シミュレーション結果に基づくタイムチャートを利用し
て生成することにより、利用者を支援するものであっ
た。この原理を利用すれば、制御そのものに使用するプ
ログラムを自動的に生成することも可能である。すなわ
ち、制御対象の機器の状態に応じて表示状態を自動的に
切りかえる制御プログラムなどにおいて、表示を切り替
えるタイミングを本発明の方法により設定することがで
きる。これは、本発明の第１の実施形態において、「検
査対象信号」とあるのを、「状態変更信号」と置き換え
ることにより実現できる。これにより、状態変更プログ
ラムを自動生成すれば、制御プログラムそのものを容易
に作成できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シミュレーションの結果をもとにタイムチャートを表示
装置の画面上に表示し、このタイムチャート上で事象発
生のタイミングを規定する情報を詳細に入力することが
でき、この情報に基づき検査用プログラムを自動的に生
成することが可能になる。また、本発明によれば、利用
者が意図したタイミングで事象を発生させる検査用プロ
グラムを短時間に容易に作成することが可能である。ま
た、本発明によれば、検査結果から検査対象プログラム
が仕様を満足するかどうかを自動的に判別する第２の検
査用プログラムを自動的に生成することが可能であり、
これにより、複数の検査対象信号を含む検査対象プログ
ラムの自動検査が可能となる。また、本発明によれば、
利用者は制御プログラムの検査を容易に短時間に行うこ
とができ、これは、検査に関する工数を最小化できると
ともに、十分で正しい検査が実施できることから、制御
プログラムそのもの、ひいては、その制御プログラムに
より制御するプラントの信頼性を向上させることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による検査用プログラ
ムの自動生成装置の処理の流れを示すフローチャート

【図２】本発明の第１の実施形態による検査用プログラ
ムの自動生成装置の構成を示すブロック図

【図３】検査対象の制御プログラムの一例を示す図

【図４】図３の制御プログラムにより制御するプラント
の機器の構成を示す図

【図５】検査対象の制御プログラムの一例を示す図

【図６】本発明の表示画面の一例を示す図

【図７】本発明の表示画面の一例を示す図

【図８】本発明の第２の実施形態による制御プログラム
の検査装置の構成を示すブロック図

【図９】本発明の第２の実施形態による制御プログラム
の検査装置の処理の流れを示すフローチャート

【図１０】本発明の表示画面の一例を示す図

【符号の説明】

１…検査用プログラム自動生成装置、２…データ処理装
置、３…データ格納装置、４…データ入力装置、５…表
示装置、６…通信制御装置、２１…シミュレーション実
行処理部、２２…タイムチャート生成処理部、２３…事
象発生条件入力処理部、２４…プログラム生成処理部、
２５…データ入出力処理部、２６…自動検査制御処理
部、３１…検査対象制御プログラム記憶部、３２…制御
対象機器動作データ記憶部、３３…タイムチャート表示
信号記憶部、３４…検査対象信号記憶部、３５…事象発
生条件記憶部、３６…模擬実行結果記憶部、３７…事象
発生プログラム記憶部、３８…検査不合格データ記憶
部、９００、９１０、９２０…表示画面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠原 孝保 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 新堀 俊明 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 飛田 治哉 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 北川 勝秀 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 Ｆターム(参考） 5B042 GB06 HH07 HH17 NN04 NN08 5H223 AA01 BB01 CC03 DD03 EE04 EE19 FF05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントを制御する制御プログラムを検
   査する検査対象プログラムにおいて参照する信号の状態
   を所定のタイミングで変更する検査用プログラムの自動
   生成方法であって、 記憶装置に記憶する前記検査対象プログラムをシミュレ
   ーションにより実行した結果を読み込み、これに基づき
   タイムチャートを表示装置に表示し、前記タイムチャー
   トに対して入力装置を介して選択入力した情報に基づい
   て、前記の信号の状態を変更するタイミングのデータを
   組み込み、前記検査用プログラムを作成することを特徴
   とする制御プログラムの検査プログラムの自動生成方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記タイムチャート
   を表示装置に表示する処理において、前記シミュレーシ
   ョン実行結果の情報をもとに、制御プログラムにて参照
   ・定義する、あるいは、制御対象機器の状態として定義
   する信号（データ）の時間変化を表示する情報と、入力
   装置からポインタにより指定した位置に対応するタイム
   チャート上の信号、あるいは、該信号の状態値、また
   は、時刻を識別するための情報を作成することを特徴と
   する制御プログラムの検査プログラムの自動生成方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、表示
   装置に表示したタイムチャート上で利用者が入力装置を
   介して選択入力する情報は、 （Ａ） 検査対象プログラムにて参照する信号であっ
   て、制御プログラムの検査のために、強制的にその状態
   を変更する信号、および、変更後の状態値 （Ｂ） 該状態を変更する第１のきっかけを与える検査
   対象プログラムにて定義する信号 （Ｃ） （Ｂ）の各信号についての、タイミングを与え
   る状態変化あるいは状態値（ＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮ→ＯＦ
   Ｆ、ＯＦＦ→ＯＮ、＞ 閾値、＝設定値、＜閾値）の組
   合せ （Ｄ） （Ｃ）のタイミング成立後、実際に（Ａ）で指
   定する信号の状態を変更するまでの遅れ時間であること
   を特徴とする制御プログラムの検査プログラムの自動生
   成方法。
4. 【請求項４】 計算機上において制御対象の機器の動作
   を模擬するシミュレータを用いて、制御プログラムの検
   査を行う制御プログラムの検査方法であって、前記制御
   プログラムを検査する検査対象プログラムにおいて参照
   する信号の状態を所定のタイミングで変更して生成する
   検査用プログラムを、その生成時において使用したタイ
   ムチャートに対応するシミュレーションの開始時の信号
   の状態と制御対象機器の状態とを関連付けて記憶し、検
   査実行時に前記制御対象機器の初期状態値の情報を記憶
   装置から読み込み、前記検査用プログラムとともにシミ
   ュレーションを実行することを特徴とする制御プログラ
   ムの検査方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、第１の前記検査用プ
   ログラムにより信号の状態を変更することにより発生す
   る検査対象プログラムの所定の動作が正常に完了したか
   どうかを示す信号である「検査完了信号」を定義し、前
   記信号に対して検査の完了を判定する第２の検査用プロ
   グラムを自動生成し、前記シミュレータにおいて前記第
   ２の検査用プログラムと前記第１の検査用プログラムを
   同時に実行し、シミュレーションの終了時に「検査完了
   信号」の状態に応じて、検査対象制御プログラムの検査
   の合否を記憶装置に書き込むことを特徴とする制御プロ
   グラムの検査方法。
6. 【請求項６】 データ入力装置４と、表示装置５と、検
   査対象の制御プログラムの処理および制御プログラムに
   て操作・参照する機器（信号）の状態の変化を模擬実行
   した結果を保持する模擬実行結果記憶部３６、前記制御
   プログラムで参照する信号に対して所定のタイミングで
   その状態を変更する検査用（事象発生）プログラムを保
   持する検査用（事象発生）プログラム記憶部３７、前記
   検査用（事象発生）プログラムの自動生成のために必要
   なデータを保持する事象発生条件記憶部３５を有するデ
   ータ格納装置３と、模擬実行結果を表示装置に表示する
   ためのタイムチャートの形に変換する機能を有するタイ
   ムチャート生成処理部２２、利用者が入力する事象発生
   条件の情報を読み込み、前記事象発生条件記憶部に出力
   する事象発生条件入力処理部２３、検査用（事象発生）
   プログラムを生成する機能を有するプログラム生成処理
   部２４を有するデータ処理装置２からなることを特徴と
   する制御プログラムの検査用プログラムの自動生成装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記の各処理部は、
   次の機能を有することを特徴とする制御プログラムの検
   査用プログラムの自動生成装置。 タイムチャート生成処理部２２：模擬実行結果記憶部に
   記憶するシミュレーションの実行結果の情報に基づき、
   検査対象の制御プログラムにて参照・定義する、あるい
   は、制御対象機器の状態として定義する信号（データ）
   の時間変化を表示するためのデータに変換する機能と、
   入力装置からポインタにより指定した位置に対応するタ
   イムチャート上の信号、あるいは、該信号の状態値、ま
   たは、時刻を識別するための情報を作成する機能。 事象発生条件入力処理部２３：表示装置に表示されたタ
   イムチャート上で、利用者が入力装置を介して選択入力
   する、状態を変化させるタイミングを与える信号と、該
   入力された各信号ついてのタイミングを与える状態変化
   あるいは状態値と、条件成立後の遅れ時間を、状態を変
   化させる信号と合わせて事象発生条件記憶部に出力する
   機能。 プログラム生成処理部２４：事象発生条件記憶部からデ
   ータを読み込み、それらのデータに基づき予め保持する
   雛形プログラムの所定のデータを置換えることにより検
   査用（事象発生）プログラムを生成し、検査用（事象発
   生）プログラム記憶部に出力する機能。
8. 【請求項８】 データ入力装置と、表示装置と、検査対
   象の制御プログラムの処理および制御プログラムにて操
   作・参照する機器（信号）の状態の変化を模擬実行した
   結果を保持する模擬実行結果記憶部、制御プログラムで
   参照する信号に対し所定のタイミングでその状態を変化
   させる検査用（事象発生）プログラムを保持する検査用
   （事象発生）プログラム記憶部、前記検査用（事象発
   生）プログラムの自動生成のために必要なデータを保持
   する事象発生条件記憶部、自動検査時の検査の合否を保
   持する検査不合格データ記憶部を有するデータ格納装置
   と、制御プログラムを模擬的に実行する機能、および、
   制御プログラムの信号状態に基づき制御対象機器の動作
   を模擬し対応する信号の状態を変更する機能、および、
   前記検査用（事象発生）プログラムに基づき所定のタイ
   ミングで信号の状態を変更する機能を有するシミュレー
   ション実行処理部、シミュレーションの結果を表示装置
   に表示するタイムチャートの形に変換する機能を有する
   タイムチャート生成処理部、利用者が入力する事象発生
   条件の情報を読み込み、前記事象発生条件記憶部に出力
   する事象発生条件入力処理部、前記検査用（事象発生）
   プログラムを生成する機能を有するプログラム生成処理
   部、自動検査を進行管理を行う自動検査制御処理部を有
   するデータ処理装置からなることを特徴とする制御プロ
   グラムの検査装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記タイムチャート
   生成処理部、事象発生条件入力処理部およびプログラム
   生成処理部は、次の機能を有することを特徴とする制御
   プログラムの検査装置。 タイムチャート生成処理部：シミュレーション実行処理
   部にてシミュレーションを実行した結果を保持する模擬
   実行結果記憶部の情報をもとに、検査対象の制御プログ
   ラムにて参照・定義する、あるいは、制御対象機器の状
   態として定義する信号（データ）の時間変化を表示する
   ためのデータに変換する機能と、入力装置からポインタ
   により指定した位置に対応するタイムチャート上の信
   号、あるいは、該信号の状態値、または、時刻を識別す
   るための情報を作成する機能。 事象発生条件入力処理部：表示装置に表示されたタイム
   チャート上で、利用者が入力装置を介して選択入力す
   る、状態を変化させるタイミングを与える信号と、該入
   力された各信号ついてのタイミングを与える状態変化あ
   るいは状態値と、条件成立後の遅れ時間を、状態を変化
   させる信号と合わせて事象発生条件記憶部に出力する機
   能。 プログラム生成処理部：事象発生条件記憶部からデータ
   を読み込み、それらのデータに基づき予め保持する雛形
   プログラムの所定のデータを設定することにより検査用
   （事象発生）プログラムを生成し、検査用（事象発生）
   プログラム記憶部に出力する機能。